[기후테크가 온다] 기후위기에 생산량 급감한 伊 와인, 유전자가위가 구원 투수

곰팡이병 유행에 와인 생산량 23%↓
유전자가위로 곰팡이병 유전자 잘라내
유럽, 유전자 교정 작물에 대한 규제 풀 듯

이탈리아는 지난해 세계 최대 와인 생산국이라는 영예를 프랑스에 넘겨줬다. 국제와인기구(OIV)에 따르면, 지난해 전 세계 와인 생산량은 전년 대비 9.6% 줄어든 2억3700만hL(헥토리터, 100L)였다. 기후변화로 가뭄과 폭염, 홍수 등 기상 재해가 겹친 탓이다.

이탈리아의 피해가 특히 컸다. 이탈리아의 지난해 와인 생산량 감소 폭은 23.2%로 호주(-26%)에 이어 두 번째로 생산량이 많이 줄었다. 반면 프랑스는 생산량이 4.4% 늘어나면서 이탈리아를 제치고 세계 최대 와인 생산국이 됐다.

이탈리아가 세계 최대 와인 생산국의 영예를 되찾으려 과학의 힘을 빌렸다. 국제 학술지 네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)는 지난 6일(현지 시각) 이탈리아 베로나대 연구진이 유전자 교정 기술을 적용한 포도나무를 재배하는 야외 시험에 착수했다고 전했다. 유전자 교정 포도나무의 야외 재배 시험은 유럽에서 처음으로 진행되는 것이다.

이탈리아 토스카나 지역의 한 포도밭에서 폭염과 가뭄으로 포도와 잎이 썩어가고 있다. 이탈리아는 기후위기와 곰팡이병으로 와인 생산량이 크게 감소했다./REUTERS

노균병은 포도나무를 위협하는 대표적인 곰팡이병이다. 이 곰팡이병에 걸리면 포도나무 전체로 곰팡이가 번지면서 갈색으로 변해 시든다. 곰팡이병에 맞서기 위해 와인 제조업자들은 살균제에 의존한다. 유럽 전체 경작지에서 포도밭이 차지하는 비율은 2%에 불과한데, 유럽 전체 살균제 사용량의 41%가 포도밭에서 쓰이고 있다.

그만큼 막대한 양의 살균제를 쓰고 있지만 곰팡이병을 막지 못했다는 의미다. 곰팡이에 내성이 있는 야생 포도나무를 찾아서 교배하는 방법도 있지만, 이 경우 자칫 와인의 맛이 바뀔 수 있어 시도하기 쉽지 않다. 베로나대 연구진이 만든 기업인 에디바이트(EdiVite)는 특정 유전자를 억제해 샤르도네 포도나무가 잘 걸리는 곰팡이병인 노균병을 막았다.

에디바이트는 유전자 가위인 크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9)를 이용해 포도나무가 노균병에 걸리는 원인이 되는 유전자인 ‘DMR6′를 제거했다. 유전자 가위는 실제 가위가 아니라 효소 복합체로, DNA에서 원하는 유전자를 손쉽게 잘라내거나 편집하는 기술이다. 자연 교배가 안 되는 다른 종의 유전자를 삽입하는 유전자 변형과 달리 작물 자체의 유전자를 교정해 좋은 특성을 구현하는 기술이다.

에디바이트의 공동 창립자이자 베로나대 유전학자인 마리오 페조티는 “유전자 편집 자체는 간단한 부분이지만, 포도나무를 재생하는 과정이 까다로워 품종별 기술이 필요하다”고 설명했다. 실험실에서 유전자 가위로 포도나무 세포에서 DMR6을 제거한다. 이렇게 유전자가 교정된 세포가 다시 포도나무에 들어가 재생까지 이어져야 하는데 에디바이트가 이 과정에 성공한 것이다.

연구진은 베로나대 캠퍼스 안에서 지난 9월 30일부터 야외 시험에 돌입했다. 야외 부지에서 실제로 유전자를 교정한 포도나무를 재배해 살균제 없이도 곰팡이병에 견디는지 확인할 계획이다. 연구진은 2025년 초까지 야외 시험을 진행한 뒤 2026년에는 이렇게 생산한 포도를 이용해 와인 양조에도 나선다는 목표를 세웠다. 에디바이트의 공동 창립자인 사라 제노니 교수는 “야외 시험이 실제 살균제의 필요성을 확인하는데 도움이 될 것”이라고 말했다.

유전자 변형과 유전자 편집의 기술적 차이를 보여주는 그래픽./조선비즈

이탈리아에서 다른 연구 그룹도 비슷한 연구에 나섰다. 이탈리아의 농업 기술연구소인 에드먼드 마하 재단도 두 개의 DMR6를 모두 제거한 샤르도네 포도 품종을 개발했고, 다른 연구기관들과의 협업도 진행 중이다. 한 유전자만 제거하면 노균병에 대한 부분적 보호만 가능하다는 것이다.

유럽은 최근 유전자 교정 작물(GEO)에 대한 규제를 완화하는 정책을 펴고 있다. 유럽식품안전청은 지난 7월 발표한 연구 보고서에서 “유전자 교정 작물의 안전성이 전통적인 육종 방식으로 만든 식물과 동등하다”고 밝혔고, 프랑스 식품환경노동위생안전청도 지난 3월 유전자 교정 방식인 ‘새로운 유전체 기술(NGT)’로 개발한 품종이 전통적인 육종 기술로 만들어진 작물과 차이가 없다는 결론을 내렸다.

NGT는 유전자 교정을 20번 이하로 진행한 경우를 말한다. 여러 연구 기관이 유전자 교정 작물에 대해 안전하다는 결론을 내리면서 유럽연합(EU)과 유럽의회도 유전자 교정 작물에 대한 규제를 조만간 풀 것으로 보인다.

유럽의 농민들도 새로운 기술에 대해 환영의 입장을 밝히고 있다. 이탈리아의 대표적인 농민 단체인 콜디레티의 에토레 프란디니 회장은 GMO에 대한 반대 입장에서 NGT 기술을 수용하겠다는 입장으로 선회했다. 프란디니 회장은 자신의 바뀐 입장을 알기기 위해 베로나에서 직접 유전자 교정 포도나무를 심기도 했다.

국내 유전자 교정 기술 석학인 김진수 그린진 최고기술책임자(CTO)는 이탈리아 연구진의 성과를 전하며 “곰팡이 감염은 포도 생산성에 피해를 주는 주된 요인이고 매년 이를 막기 위해 엄청난 양의 독성 농약을 대량 살포해서 주민들의 건강에도 안좋고 환경 오염 문제도 심각하다”며 “유전자교정 포도가 좋은 해결책이 될 수 있다”고 말했다.

참고 자료

Nature Biotechnology(2024), DOI : https://doi.org/10.1038/s41587-024-02478-8

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